專利名稱：彈簧限位器及彈簧系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于支承閥簧等盤簧的彈簧限位器和組合了盤簧的彈簧系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以往，專利文獻(xiàn)l中公開了用于支承閥簧的彈簧限位器中、由2級(jí)彈簧支 承閥簧的結(jié)構(gòu)。
此技術(shù)是關(guān)于用于內(nèi)燃機(jī)的閥旋轉(zhuǎn)器的，旋轉(zhuǎn)器本體側(cè)上具有碟形彈簧和 作為周方向夾緊盤簧的盤簧。閥簧容納在旋轉(zhuǎn)器本體的凹槽內(nèi)，與碟形彈簧 上面接觸。碟形彈簧下面接觸支承閥簧。
碟形彈簧向上彎曲后，閥簧被推壓，向軸方向傾斜，與傾斜連動(dòng)后，旋轉(zhuǎn) 器本體繞閥軸轉(zhuǎn)動(dòng)，閥被強(qiáng)制轉(zhuǎn)動(dòng)。
但是，上述結(jié)構(gòu)中，碟形彈簧和閥簧的彈性系數(shù)必須比閥簧還小，結(jié)果整 體彈性系數(shù)降低，閥簧的設(shè)置高度和質(zhì)量減少會(huì)有界限。
專利文獻(xiàn)l:特開平8-105308號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是盤簧的設(shè)置高度和質(zhì)量減少有界限這一點(diǎn)。 本發(fā)明為了進(jìn)一步減小盤簧的設(shè)置高度和質(zhì)量,具有內(nèi)周部支承在限位器
本體上、彈性地支承盤簧端部的板狀彈簧部，最主要的特征在于，上述板狀
彈簧部的彈性系數(shù)比盤簧的彈性系數(shù)還高。
本發(fā)明的彈簧限位器具有內(nèi)周部支承在限位器本體上、彈性地支承盤簧端
部的板狀彈簧部，上述板狀彈簧部的彈性系數(shù)比盤簧的彈性系數(shù)還高，所以
盤簧緊貼后，板狀彈簧部彎曲，施加該板狀彈簧部的彎曲能夠抑制設(shè)置時(shí)的
高度和緊貼高度，能夠進(jìn)一步減少質(zhì)量。


圖1是表示作為閥簧設(shè)置狀態(tài)的彈簧系統(tǒng)的要部剖面圖(實(shí)施例1 )。 圖2是表示作為閥簧設(shè)置狀態(tài)的彈簧系統(tǒng)的平面圖(實(shí)施例1 )。圖3是表示作為閥簧設(shè)置狀態(tài)的彈簧系統(tǒng)的要部剖面圖(比較例)。
圖4是表示板狀彈簧部負(fù)荷彎曲特性的圖表(實(shí)施例1 )。 圖5是表示閥簧設(shè)置狀態(tài)下的負(fù)荷彎曲特性的圖表(實(shí)施例1)。 圖6是比較閥簧設(shè)置時(shí)的高度等的圖表(實(shí)施例1)。 圖7是表示動(dòng)應(yīng)力比較的圖表(實(shí)施例1 )。 圖8是表示質(zhì)量比較的圖表(實(shí)施例1)。 圖9是彈簧限位器的剖面圖(實(shí)施例2 )。 圖IO是彈簧限位器的平面圖(實(shí)施例2)。 圖ll是彈簧限位器的剖面圖(實(shí)施例3)。 圖12是彈簧限位器的平面圖(實(shí)施例3)。 圖13是彈簧限位器的剖面圖(實(shí)施例4)。 圖14是彈簧限位器的平面圖(實(shí)施例4 )。 圖15是彈簧限位器的側(cè)面圖(實(shí)施例5 )。 圖16是彈簧限位器的平面圖(實(shí)施例5 )。 圖中
1、1B、 1C、 1D、1E彈簧限位器
3、3B、 3C、 3D、3E限位器本體
5、5B、 5C、 5D、5E板狀彈簧部
11桿端部
15閥簧(盤簧)
19內(nèi)周部
21外周部
23支承舌部
25階梯部
具體實(shí)施例方式
由彈性系數(shù)比盤簧還大的板狀彈簧部實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步減小盤簧設(shè)置高度和 質(zhì)量的目的。 實(shí)施例1圖l是表示使用了本發(fā)明實(shí)施例l涉及的彈簧限位器的閥簧的設(shè)置狀態(tài)的 彈簧系統(tǒng)的要部剖面圖，圖2是同平面圖。
如圖1、圖2所示，彈簧限位器1具有限位器本體3和旋轉(zhuǎn)狀的板狀彈簧 部5。
限位器本體3由鈦合金和鋁合金等形成。限位器本體3的內(nèi)周上形成錐形 孔6，同外周上階梯狀地形成安裝部7和檐部9。該限位器本體3通過(guò)銷13 安裝在閥桿端部11上。
板狀彈簧部5由碟形彈簧形成，彈性地支承由盤簧構(gòu)成的閥簧15的端部 17。該板狀彈簧部5的形狀是，相對(duì)內(nèi)周部19、外周部21向閥簧15側(cè)傾斜。 板狀彈簧部5的內(nèi)周部19由壓入等固定在限位器本體3的安裝部7上，外周 部21比檐部9還向外周側(cè)突出，可向閥桿軸方向反轉(zhuǎn)地被支承。
該板狀彈簧部5的彈簧負(fù)荷，由彈性系數(shù)的設(shè)定，比閥簧15的彈簧負(fù)荷 還高。板狀彈簧部5的彈性系數(shù)K1比閥簧15的彈性系數(shù)K2還高，設(shè)定為Kl 〉K2。
因此，本實(shí)施例中，在閥簧15完全彎曲、為緊貼狀態(tài)之前，板狀彈簧部 5以根據(jù)負(fù)荷、只彎曲一點(diǎn)的狀態(tài)支承閥簧15。閥簧15完全彎曲、為緊貼狀 態(tài)后，板狀彈簧部5開始進(jìn)一步彎曲，能夠得到2級(jí)負(fù)荷特性。由使用了該 板狀彈簧部5的2級(jí)負(fù)荷特性，即使沒(méi)有密巻部也能夠有效抑制喘振。
由來(lái)自閥簧15的負(fù)荷，板狀彈簧部5能夠如上述反轉(zhuǎn)，其彎曲范圍較廣。
圖3是表示使用了比較例的彈簧限位器的閥簧設(shè)置狀態(tài)的彈簧系統(tǒng)的要 部剖面圖。與圖1對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)部分，在同符號(hào)上加A后進(jìn)行說(shuō)明。該彈簧限 位器1A由鈥合金和鋁合金等形成，檐部9A上直接支承閥簧15A的端部17A。 閥簧15A例如具有密巻部，作為2級(jí)負(fù)荷特性。
該圖3的比較例中，閥簧15A的負(fù)荷輸入到檐部9A的外周邊緣，與之相 對(duì)，圖1的本發(fā)明實(shí)施例中，閥簧15的負(fù)荷通過(guò)板狀彈簧部5能夠直接輸入 到檐部9的根部，所以檐部9、 9A的彎矩負(fù)荷作用點(diǎn)不同。因此，本實(shí)施例 圖1的限位器本體3的高度Hl能夠低于圖3的比較例的彈簧限位器1A的高 度H2，能夠?qū)崿F(xiàn)限位器的輕量化和高度降低。[負(fù)荷彎曲特性]
圖4是表示板狀彈簧部的負(fù)荷彎曲特性的圖表。圖4的橫軸表示位移mni， 縱軸表示負(fù)荷N。
該板狀彈簧部5的尺寸，作為一例，外徑為23mm，內(nèi)徑為17mm，板厚為 0.6,。上述板狀彈簧部5上，閥設(shè)置時(shí)的負(fù)荷(設(shè)置負(fù)荷)180N動(dòng)作時(shí)，如 圖4所示，彎曲為O. 14mm,閥開時(shí)的負(fù)荷(閥開負(fù)荷)445N動(dòng)作時(shí)，彎曲也 僅為0. 45mm。
使用該板狀彈簧部5、如圖1設(shè)置閥簧15時(shí)，不設(shè)置密巻部，閥簧15即 使等螺距也能得到2級(jí)負(fù)荷特性。
圖5是表示閥簧設(shè)置狀態(tài)下的負(fù)荷彎曲特性的圖表。表示使用了本發(fā)明實(shí) 施例的彈簧限位器1及閥簧15的彈簧系統(tǒng)(圖5中實(shí)線)和使用了以往具有 密巻部的閥簧、按圖3設(shè)置的比較例(圖5中虛線)的特性。
如圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例中，由于有板狀彈簧部5的彎曲，安裝負(fù)荷 180N、閥開負(fù)荷445N動(dòng)作時(shí)，相對(duì)比較例，能夠減小閥簧的彎曲。并且，閥 簧15為緊貼狀態(tài)后，板狀彈簧部5以小的彎曲產(chǎn)生大的負(fù)荷，為2級(jí)負(fù)荷特 性。
圖6是比較通常彈簧和組合了實(shí)施例限位器的設(shè)置彈簧中閥簧設(shè)置時(shí)的 高度等的圖表。U)、 (2)是通常彈簧的數(shù)據(jù)，(3)-(5)是組合了本 實(shí)施例限位器的設(shè)置彈簧的數(shù)據(jù)。(1)是使用了具有線徑3. 2mm、線圈內(nèi)徑 17. Omm、制動(dòng)器圈數(shù)1. 70的密巻部的閥簧時(shí)的規(guī)格。(2 )是使用了線徑3. 2mm、 線圈內(nèi)徑17.0隱、制動(dòng)器圈數(shù)0的等螺距閥簧時(shí)的規(guī)格。(3)是線徑3. 2mm、 線圈內(nèi)徑17.0mm、制動(dòng)器圈數(shù)O的本發(fā)明實(shí)施例的規(guī)格。(4 )是線徑3. lmm、 線圈內(nèi)徑17. Omm、制動(dòng)器圏數(shù)0的本發(fā)明實(shí)施例的規(guī)格。(5 )是使用了具有 線徑3. 2腿、線圈內(nèi)徑17. 0鵬、制動(dòng)器圈數(shù)1.70的密巻部的閥簧時(shí)的規(guī)格。
如圖6可知，本實(shí)施例的(3)、 (4)中，設(shè)置負(fù)荷180N和閥開負(fù)荷"5N 下的閥簧15的高度比通常彈簧的等螺距的閥簧(2)低，能夠降低高度。并 且，在同樣的比較中，還能夠降低緊貼高度。本實(shí)施例的(5)中，設(shè)置負(fù)荷 180N和閥開負(fù)荷445N下的閥簧15的高度比通常彈簧的具有密巻部的閥簧(1 )低，能夠降低高度。并且，在同樣的比較中，還能夠降低緊貼高度。 [動(dòng)應(yīng)力]
圖7是表示動(dòng)應(yīng)力比較的圖表。圖7中的(1) 、 (3)、 (4)、 (5)與 圖6的(1) 、 (3) 、 (4) 、 (5)對(duì)應(yīng)。
如圖7所示，引擎轉(zhuǎn)速6000rpm的高轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，最大應(yīng)力時(shí)的應(yīng)力幅值小， 能夠改善動(dòng)應(yīng)力。因此，如(3) 、 (4) 、 (5),能夠進(jìn)行高應(yīng)力設(shè)計(jì)，能 夠輕量、小型地形成。
圖8是表示質(zhì)量比較的圖表。圖8中的(1) 、 (3)、 (4)、 (5)與圖 6的(1) 、 (3) 、 (4) 、 (5)對(duì)應(yīng)。
如圖8所示，使用了本實(shí)施例的彈簧限位器1的閥簧15的設(shè)置狀態(tài)下， 增加了板狀彈簧部5的質(zhì)量部分，但因能夠施加板狀彈簧部5的彈簧負(fù)荷， 能夠降低閥簧15高度、減少質(zhì)量。
另夕卜，如與圖3的比較，因彈簧限位器1的高度H1比彈簧限位器1A的高 度H2還低，還能夠減輕彈簧限位器1的質(zhì)量。
作為整體，與具有密巻部的(1)比較，本實(shí)施例(3) 、 (4) 、 (5)能 夠?qū)崿F(xiàn)輕量化。
本發(fā)明的實(shí)施例1中，具有安裝在閥桿端部11上的限位器本體3和內(nèi)周 部19支承在上述限位器本體3上、彈性地支承閥簧15的端部17的旋轉(zhuǎn)狀板 狀彈簧部5,上述板狀彈簧部5的彈性系數(shù)K1比閥簧15的彈性系數(shù)K2還高， 所以閥簧15緊貼后板狀彈簧部5彎曲，能夠得到2級(jí)負(fù)荷特性。
因此能夠抑制閥簧15自身設(shè)置時(shí)的高度和緊貼高度，能夠進(jìn)一步減輕質(zhì) 量等。另外，能夠降低彈簧限位器1的高度和進(jìn)一步減輕質(zhì)量等。結(jié)果，組 合了彈簧限位器1和閥簧15的彈簧系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)小型、輕量化。
板狀彈簧部5可反轉(zhuǎn)地被支承，所以能夠增大板狀彈簧部5的彎曲行程， 能夠進(jìn)一步降低閥簧15和彈簧系統(tǒng)整體的高度，能夠減輕質(zhì)量。
另外，使用圖3的彈簧限位器1A來(lái)支承具有密巻部的閥簧時(shí)，由得到2 級(jí)負(fù)荷特性能夠有效抑制喘振，但閥開時(shí)的彈性系數(shù)提高有限制，抑制喘振也有界限。
與之相對(duì)，閥簧15緊貼后板狀彈簧部5彎曲，由得到2級(jí)負(fù)荷特性能夠 進(jìn)一步提高閥簧15緊貼后的彈簧負(fù)荷，能夠進(jìn)一步有效抑制喘振。
閥簧15具有密巻部時(shí)，能夠得到密巻部緊貼實(shí)現(xiàn)的制動(dòng)效果和整體緊貼 后的制動(dòng)效果，增大動(dòng)應(yīng)力降低效果。 實(shí)施例2
圖9、圖10涉及本發(fā)明實(shí)施例2,圖9是彈簧限位器的剖面圖，圖10是 同平面圖。
本實(shí)施例涉及的彈簧限位器1B支承重疊了多個(gè)的板狀彈簧部5B。 本實(shí)施例中，由板狀彈簧部5的個(gè)數(shù)選擇，能夠設(shè)定彈簧負(fù)荷。 實(shí)施例3
圖11、圖12涉及本發(fā)明實(shí)施例3，圖11是彈簧限位器的剖面圖，圖12 是同平面圖。
本實(shí)施例涉及的彈簧限位器1C中，板狀彈簧部5C的剖面形狀是，在內(nèi)外 周部19、 21間有階梯部25。
本實(shí)施例中，由階梯部25的設(shè)定，能夠進(jìn)一步降低限位器本體3的位置。 實(shí)施例4
圖13、圖14涉及本發(fā)明實(shí)施例4,圖13是彈簧限位器的剖面圖，圖14 是同平面圖。
本實(shí)施例涉及的彈簧限位器1D中，板狀彈簧部5D具有在周方向以一定間 隔設(shè)置的支承舌部23。
本實(shí)施例中，由支承舌部23的數(shù)量設(shè)定，能夠設(shè)定彈簧負(fù)荷。 實(shí)施例5
圖15、圖16涉及本發(fā)明實(shí)施例5,圖15是彈簧限位器的側(cè)面圖，圖16 是同平面圖。
本實(shí)施例涉及的彈簧限位器1E中，由波形彈簧構(gòu)成板狀彈簧部5E。 本實(shí)施例中，由板狀彈簧部5E的波形設(shè)定，能夠設(shè)定彈簧負(fù)荷。 [其他]
能夠應(yīng)用于本發(fā)明的盤簧除了閥簧還有離合器的制動(dòng)(扭轉(zhuǎn))彈簧等。離合器的制動(dòng)(扭轉(zhuǎn))彈簧中，對(duì)于盤簧緊貼后還繼續(xù)負(fù)荷的沖擊力(負(fù)荷)， 通過(guò)具有更高彈性系數(shù)的板狀彈簧部(碟形彈簧)吸收沖擊力，能夠發(fā)揮防 止盤簧變形、損壞、薄板部件(限位器)損壞的效果。
權(quán)利要求
1. 一種彈簧限位器，其特征在于，具有內(nèi)周部支承在限位器本體上、彈性地支承盤簧端部的板狀彈簧部，上述板狀彈簧部的彈性系數(shù)比盤簧的彈性系數(shù)還高。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧限位器，其特征在于， 上述板狀彈簧部可反轉(zhuǎn)地被支承。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彈簧限位器，其特征在于， 上述板狀彈簧部支承為重疊多個(gè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的彈簧限位器，其特征在于， 上述板狀彈簧部是碟形彈簧。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的彈簧限位器，其特征在于， 上述板狀彈簧部在內(nèi)外周部間具有階梯部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的彈簧限位器，其特征在于， 上述板狀彈簧部具有在周方向以一定間隔設(shè)置的支承舌部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1~ 3中任一項(xiàng)所述的彈簧限位器，其特征在于， 上述板狀彈簧部是波形彈簧。
8. —種彈簧系統(tǒng)，在權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的彈簧限位器中組合有 盤簧。
全文摘要
能夠進(jìn)一步減小盤簧的設(shè)置高度和質(zhì)量。具有安裝在閥桿端部(11)上的限位器本體(3)和內(nèi)周部(19)支承在限位器本體(3)上、彈性地支承閥簧(15)的端部(17)的旋轉(zhuǎn)狀板狀彈簧部(5)，其特征在于，板狀彈簧部(5)的彈性系數(shù)(K1)比閥簧(15)的彈性系數(shù)(K2)還高，所以閥簧(15)緊貼后板狀彈簧部(5)彎曲，能夠得到2級(jí)負(fù)荷特性，能夠?qū)崿F(xiàn)閥簧(15)自身設(shè)置時(shí)的高度和緊貼高度的抑制，能夠?qū)崿F(xiàn)質(zhì)量的進(jìn)一步減輕等，能夠?qū)崿F(xiàn)彈簧限位器(1)的高度和質(zhì)量的進(jìn)一步減小等，組合了彈簧限位器(1)和閥簧(15)的彈簧系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)小型、輕量化。
文檔編號(hào)F01L3/10GK101443576SQ20078001769
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2007年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月16日
發(fā)明者今泉浩夫, 高村典利 申請(qǐng)人:日本發(fā)條株式會(huì)社